Si un néophyte a lu jusqu'ici, il pourrait être utile de définir "SMPS" - c'est une alimentation à découpage. Presque tous les ordinateurs de bureau (99,99 ...%) en contiennent un, tout comme un onduleur, une alimentation sans coupure.
[PS: Ceci étant mon premier post sur SE, je dois admettre que je me laisse emporter par l'histoire et les sujets liés à la périphérie. Coupable comme accusé?]
À l'intérieur, le SMPS utilise un redresseur pour convertir le CA entrant en CC, qui alimente un onduleur haute fréquence *. (Un onduleur convertit le courant continu en courant alternatif.) Le courant alternatif de cet onduleur alimente un petit transformateur nettement plus petit qu'un transformateur 60 Hz de même puissance, peut-être 10% aussi gros, si cela. Le transformateur fournit les tensions CC nécessaires à partir de plusieurs enroulements secondaires via des redresseurs. Dans un sens, ce n'est pas très différent d'une courroie d'entraînement dans le moteur d'une voiture qui fournit des vitesses différentes pour l'alternateur, le ventilateur et d'autres accessoires. * Au moins 25 kHz, probablement plusieurs fois.
Une note de sécurité: le courant continu qui alimente l'onduleur est d'environ 300 V environ, et est rendu lisse par de grands condensateurs qui stockent l'énergie pendant des millisecondes tandis que la tension instantanée du courant alternatif entrant n'est pas à, ou près de, son pic. Ils peuvent conserver leur charge après avoir débranché le cordon d'alimentation et constituent un risque d'électrocution dangereux, voire mortel.
L'onduleur utilise des semi-conducteurs, traditionnellement des transistors de puissance, pour commuter rapidement le courant continu soit complètement en marche, soit complètement éteint à haute fréquence. Lorsqu'ils sont allumés, ces semi-conducteurs sont très efficaces, perdant juste un peu d'énergie sous forme de chaleur, et lorsqu'ils sont éteints, c'est encore mieux. Les transitions lors du changement sont rapides mais nécessitent une bonne ingénierie. C'est la partie "mode de commutation". (Oui, il y a un oscillateur pour fournir la synchronisation des commutateurs.)
Les onduleurs qui font partie des installations d'énergie solaire fournissent du courant alternatif à la fréquence de la région, 50 Hz dans une grande partie du monde et une partie du Japon, et 60 Hz pour l'Amérique du Nord, l'autre partie du Japon, et iirc la plupart (sinon la totalité) centrale et les pays d'Amérique du Sud.
Il y a quelque temps, il a été suggéré que la future alimentation domestique et des petits bureaux serait à deux tensions, 320 V (très probablement DC, iirc) et quelque chose comme 24 ou 32 V, si je me souviens bien, également DC. La haute tension serait pour les appareils nécessitant beaucoup de puissance.
Avant la Rural Electrification Administration, le courant continu de 32 volts était courant, de même que les petites éoliennes. Essayez Wincharger ™ pour une marque de commerce.
Les longues lignes de transmission de courant alternatif à haute tension présentent des pertes importantes, peut-être à cause de la capacité ainsi que de la résistance. Les lignes CC haute tension, cependant, ont des pertes beaucoup plus faibles. Bien que la France ait eu une liaison HVDC pionnière avec des générateurs et moteurs isolés en série, il a fallu du temps, des décennies probablement, pour développer des onduleurs, en particulier. La conversion fiable d'un mégavolt DC à des centaines de mégawatts en AC n'est pas pour les amateurs!
Alimentation et historique connexe
C'est vraiment une mauvaise appellation. Ce sont vraiment des convertisseurs de puissance . L'électricité est fournie par les générateurs du réseau public, qui sont entraînés par des turbines. Au début des années 1920, tous les récepteurs radio étaient alimentés par des batteries, des batteries A (généralement des batteries de voiture, toutes les 6 V) et des batteries B , non rechargeables, de 22½ V et de multiples de celles-ci, jusqu'à 135 V. mais a duré la moitié de l'éternité, apparemment. Ces batteries de voiture étaient antérieures aux types scellés / régulés par soupape, et l'acide sulfurique dilué était désagréable pour les sols et les tapis du salon. La recharge était une nuisance. Les batteries B comprenaient de nombreuses piles au zinc-carbone de 1,5 V et leur coût n'était pas négligeable.
À l'époque, l'électricité domestique devenait assez courante et il était vraiment nécessaire de faire fonctionner les radios à partir de l'énergie domestique. Au début, les dispositifs de remplacement des piles ont fait le travail, et afaik ceux-ci ont été appelés "alimentations", également "éliminateurs de batterie". Le terme a attiré l'attention des ingénieurs radio et, depuis lors, est resté utilisé pour les convertisseurs de ligne / secteur CA en CC.
Notes connexes:
Avant que le 110 volts (120?) Ne devienne la norme pour les services publics en courant continu aux États-Unis, les premiers services publics en courant continu variaient de 50 à 500 V. * La première application répandue pour les moteurs électriques était les ventilateurs rotatifs, généralement sur table. Des courroies d'entraînement ont été utilisées pour quelques-uns. Les collecteurs de ventilateurs anciens préservent l'histoire des premiers moteurs électriques. * Une annonce, reproduite en ligne, par un des premiers fabricants de ventilateurs proposait cette gamme de tensions.
L'alimentation CC utilitaire n'a pas rapidement disparu. La ville de New York disposait de 110 V CC alimentés dans au moins une salle de bal de l'hôtel après 1960. (Les entraînements d'ascenseurs DC peuvent encore exister, même aujourd'hui.) L'Audio Engineering Society a organisé son exposition annuelle de la convention au début des années 1960 à l'hôtel New Yorker. Lorsque les expositions ont été installées pour la première fois, peu de temps après que les appareils ont été branchés et allumés, ils semblaient morts, mais les transformateurs de puissance et les moteurs qui y étaient surchauffaient; certains pourraient avoir été gravement endommagés. L'alimentation en courant continu vers un appareil uniquement en courant alternatif ne déclenche apparemment pas les disjoncteurs ni ne fait sauter les fusibles.
Tu l'as deviné! Les prises murales n'étaient pas marquées comme DC et avaient les fentes standard appariées que nous avions tous avant la mise à la terre du troisième fil de sécurité.
Il y a plusieurs décennies, il était courant d'utiliser des testeurs pour vérifier si l'alimentation était CA ou CC. Parmi ces testeurs, il y avait du papier de test de polarité, qui avait été traité avec un peu de sel ionique. DC a créé une couleur sur un seul fil. Les petits types d'ampoules au néon avec des fils attachés étaient et sont encore un autre. Seule l'électrode négative brille.
Parallèlement à cela, les appareils ont été annoncés comme OK pour une utilisation sur AC ou DC. Les moteurs bruyants à grande vitesse des aspirateurs et des perceuses électriques à fil, entre autres, sont remarquables. Ces moteurs ont des "balais" en carbone, des commutateurs et des rotors enroulés avec du fil magnétique. Fondamentalement, ce sont des moteurs à courant continu avec des noyaux de champ laminés et un espace d'air légèrement plus large autour du rotor. De plus, les radios d'avant la Seconde Guerre mondiale, notamment l'omniprésent tube à cinq tubes, fonctionnaient bien sur DC - inversez la fiche d'alimentation, si elles étaient apparemment "mortes" sur DC.
Les premiers moteurs de tramways, tous à courant continu, utilisaient des brosses métalliques en cuivre (alliage?) Pour contacter leurs commutateurs. Ceux-ci ne fonctionnaient tout simplement pas, alors les blocs de carbone ont pris leur place. Le nom d'origine est resté.
Apparemment, de nombreux interrupteurs d'éclairage étaient rotatifs. Lorsque vous tourniez le bouton, vous remontiez un ressort, et après un quart de tour, le mécanisme déverrouillait soudainement les contacts, pour rompre l'arc. (Pas d'aimants d'éruption?) Essayez "Ark-Les" ™ pour une marque de commerce. C'est peut-être la raison pour laquelle nous disons «allumer / éteindre» une lumière, bien que les lampes de bureau et de table avec prises de courant aient parfois des boutons rotatifs.
Les interrupteurs muraux plus anciens pour l'éclairage des pièces, le type de levier haut / bas omniprésent, faisaient un déclic distinctif lorsqu'ils étaient actionnés. Cela devait simplement être de briser les arcs DC. Mon apt. a les deux types
Le Massachusetts exigeait auparavant que les interrupteurs d'éclairage de la salle de bains soient à l'extérieur de la porte de la pièce. (Mon appartement fait, construit en 1957.) Apparemment, les gens ont été électrocutés, peut-être parce que les couvercles amovibles des commutateurs rotatifs n'étaient pas toujours fidèlement remplacés.
En effet, l'histoire de la protection contre les chocs électriques n'a cessé de s'améliorer. Un ventilateur électrique assez tôt avait des connexions exposées et ce qui ressemblait à de grandes et longues liaisons fusibles sur le dessus, sans couvercle.
Même aujourd'hui, les interrupteurs à défaut d'arc pour les circuits domestiques et les petits bureaux sont rares (et plutôt chers). Dans l'industrie et les services publics, où beaucoup d'énergie est gérée, l'arc électrique est un grave danger, pris au sérieux.
Il y a quelque temps, je suis tombé sur une explication pour les trous aux extrémités de nos fiches de cordon d'alimentation ordinaires de l'hémisphère occidental. Les premières prises murales n'avaient pas de ressorts en alliage ferreux, sans doute en raison d'une éventuelle corrosion. Les alliages à ressorts non ferreux de l'époque pouvaient apparemment et ont perdu leur trempe, et les bouchons tombaient! Des fossettes dans les contacts de sortie ont engagé les trous, au moins pour faire face aux retombées, si elles ne maintiennent pas un bon contact.
Les appareils électriques très tôt avaient des cordons d'alimentation se terminant par des filetages mâles, les mêmes que ceux de nos ampoules.
Si ces détournements sont de mauvaises manières, je m'excuse!